DE69120214T2

DE69120214T2 - Digital protection relay arrangement

Info

Publication number: DE69120214T2
Application number: DE69120214T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Hattori; Junichi Inagaki
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1991-11-25
Publication date: 1996-11-07
Anticipated expiration: 2011-11-26
Also published as: EP0488123A3; DE69120214D1; KR940000697B1; JPH04208023A; EP0488123A2; KR920011018A; EP0488123B1; US5258885A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein digitales Schutzrelaisgerät, das einen Ereignis- bzw. Unfallbestimmungsabschnitt und einen Schutzsequenzabschnitt durch Betrieb einer digitalen Prozessoreinheit, wie beispielsweise einen Mikroprozessor, verwirklicht.The present invention relates to a digital protective relay device which realizes an accident determination section and a protective sequence section by operating a digital processing unit such as a microprocessor.

Eine Fehlfunktion eines digitalen Schutzrelaisgerätes zum Schützen eines Leistungssystems hat einen großen Einfluß auf das Leistungssystem und läßt dieses im schlimmsten Fall abfallen. Daher muß ein Schutzrelaisgerät eine sehr hohe zuverlässigkeit haben.A malfunction of a digital protective relay device for protecting a power system has a great influence on the power system and in the worst case causes it to fail. Therefore, a protective relay device must have a very high reliability.

Die Innenanordnung eines herkömmlichen digitalen Schutzrelaisgerätes ist in eine Hauptdetektoreinheit und eine Ausfallsicherheitseinheit getrennt. In den meisten herkömmlichen Geräten von diesen Typen haben die Hauptdetektoreinheit und die Ausfallsicherheitseinheit jeweils einen Ereignisbestimmungsabschnitt und einen Schutzsequenzabschnitt. Ein Schutzrelaisgerät dieses Typs ist so ausgelegt, daß es einen Auslesebefehl zu einem Leistungsschalter ausgibt, wenn Auslöseausgangssignale durch die Schutzsequenzabschnitte der Hauptdetektoreinheit und der Ausfallsicherheitseinheit erzeugt werden.The internal arrangement of a conventional digital protective relay device is separated into a main detector unit and a fail-safe unit. In most conventional devices of these types, the main detector unit and the fail-safe unit each have an event determination section and a protection sequence section. A protective relay device of this type is designed to issue a read command to a circuit breaker when trip output signals are generated by the protection sequence sections of the main detector unit and the fail-safe unit.

Fig. 13 zeigt eine praktische Anordnung des oben beschriebenen herkömmlichen digitalen Schutzrelaisgerätes. In Fig. 13 bezeichnet ein Bezugszeichen 1 einen Ereignisbestimmungsabschnitt einer Hauptdetektoreinheit, und ein Bezugszeichen 2 bezeichnet deren Schutzsequenzabschnitt. Der Schutzsequenzabschnitt 2 empfängt ein Ereignisbestimmungssignal SRY, das durch den Ereignisbestimmungsabschnitt 1 empfangen ist, bestimmt die Notwendigkeit eines Auslöseausgangssignales durch eine vorbestimmte Sequenzverarbeitung und liefert bei Bedarf einen Auslösebefehl. Ein Bezugszeichen 4 bezeichnet ein Kontaktansteuerglied, das ein Ergebnissignal empfängt, welches ein logisches Betriebsergebnis des Schutzsequenzabschnittes 2 anzeigt, und betreibt eine Kontaktschaltung 6 gemäß dem Ergebnissignal. Ein Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Ausfallsicherheitseinheit einschließlich eines Ereignisbestimmungsabschnittes und eines Schutzsequenzabschnittes für Ausfallsicherheit. Ein Bezugszeichen 8 bezeichnet ein Kontaktansteuerglied, das ein Ereignisbestimmungssignal empfängt, das durch den Ereignisbestimmungsabschnitt in der Ausfallsicherheitseinheit 7 erhalten ist, und betreibt eine Kontaktschaltung 9, die in Reihe mit der Kontaktschaltung 6 verbunden ist, gemäß der Bestimmungsschaltung. Wenn beide Kontaktschaltungen 6 und 9 geschlossen sind, wird ein Auslösebefehl Scb zu einem in einem Leistungssystem vorgesehenen (nicht gezeigten) Leistungsschalter ausgegeben.Fig. 13 shows a practical arrangement of the conventional digital protective relay device described above. In Fig. 13, reference numeral 1 denotes an event determination section of a main detector unit, and reference numeral 2 denotes a protection sequence section thereof. The protection sequence section 2 receives an event determination signal SRY received by the event determination section 1, determines the necessity of a trip output signal through predetermined sequence processing, and provides a trip command when necessary. Reference numeral 4 denotes a contact driver which receives a result signal indicative of a logical operation result of the protection sequence section 2, and operates a contact circuit 6 according to the result signal. Reference numeral 7 denotes a fail-safe unit including an event determination section and a protection sequence section for fail-safe. Reference numeral 8 denotes a contact driver which receives an event determination signal obtained by the event determination section in the fail-safe unit 7, and operates a contact circuit 9 connected in series to the contact circuit 6 according to the determination circuit. When both contact circuits 6 and 9 are closed, a trip command Scb is issued to a circuit breaker (not shown) provided in a power system.

Es sei angenommen, daß in dem digitalen Schutzrelaisgerät mit der obigen Anordnung, obwohl kein Ereignis in einem Leistungssystem auftritt, der Ereignisbestimmungsabschnitt 1 das Signal SRY, das das Auftreten eines Ereignisses anzeigt, zu dem Schutzsequenzabschnitt 2 aufgrund eines Fehlers in dem Ereignisbestimmungsabschnitt 1 speist. Daher wird ein falscher Betriebsbefehl zu der Kontaktschaltung 6 gespeist, obwohl der Schutzsequenzabschnitt 2 und das Kontaktansteuerglied 4 normal sind. Als ein Ergebnis wird die Kontaktschaltung 6 geschlossen.Assume that in the digital protective relay device having the above arrangement, although no event occurs in a power system, the event determination section 1 sends the signal SRY indicating the occurrence of an event to the protection sequence section 2 due to a failure in the event determination section 1. Therefore, a wrong operation command is supplied to the contact circuit 6 although the protection sequence section 2 and the contact driver 4 are normal. As a result, the contact circuit 6 is closed.

Da jedoch kein Ereignis tatsächlich in dem Leistungssystem aufgetreten ist, arbeitet die Ausfallsicherheitseinheit 7 nicht. Daher wird die Kontaktschaltung 9 nicht geschlossen, da kein Betriebssignal zu dem Kontaktansteuerglied 8 gespeist ist.However, since no event has actually occurred in the power system, the fail-safe unit 7 does not operate. Therefore, the contact circuit 9 is not closed since no operating signal is supplied to the contact driver 8.

Selbst wenn daher gemäß der in Fig. 13 gezeigten Anordnung die Kontaktschaltung 6 irrtümlich aufgrund eines Ausfalles oder Fehlers in dem Ereignisbestimmungsabschnitt 1 geschlossen wird, wird ein falscher Auslösebefehl Scb nicht zu dem Leistungsschalter gespeist, da die Kontaktschaltung 9 nicht geschlossen ist.Therefore, according to the arrangement shown in Fig. 13, even if the contact circuit 6 is erroneously closed due to a failure or error in the event determination section 1, a false trip command Scb is not supplied to the circuit breaker since the contact circuit 9 is not closed.

Selbst wenn in ähnlicher Weise der Schutzsequenzabschnitt 2 oder das Kontaktansteuerglied 4 ausfällt, wird ein falscher Auslösebefehl Scb nicht zu dem Leistungsschalter (nicht gezeigt) gespeist, wenn die Ausfallsicherheitseinheit 7, das Kontaktansteuerglied 8 und die Kontaktschaltung 9 nicht ausgefallen sind.Similarly, even if the protection sequence section 2 or the contact driver 4 fails, a false trip command Scb will not be fed to the circuit breaker (not shown) if the fail-safe unit 7, the contact driver 8 and the contact circuit 9 have not failed.

Selbst wenn irgendeine Einheit aus der Ausfallsicherheitseinheit 7, dem Kontaktansteuerglied 8 und der Kontaktschaltung 9 ausfällt und die Kontaktschaltung 9 geschlossen ist, wird, da die Kontaktschaltung 6 nicht geschlossen ist, falls keine Einheit aus dem Ereignisbestimmungsabschnitt 1, dem Schutzsequenzabschnitt 2, dem Kontaktansteuerglied 4 und der Kontaktschaltung 6 ausgefallen ist, ein falscher Auslösebefehl Scb nicht zu dem Leistungsschalter gespeist.Even if any one of the fail-safe unit 7, the contact driver 8 and the contact circuit 9 fails and the contact circuit 9 is closed, since the contact circuit 6 is not closed, if no one of the event determination section 1, the protection sequence section 2, the contact driver 4 and the contact circuit 6 has failed, a false trip command Scb is not fed to the circuit breaker.

Das obige digitale Schutzrelaisgerät muß jedoch eine Ausfallsicherheitseinheit mit einem Ereignisbestimmungsabschnitt und einem Schutzsequenzabschnitt haben, um seine zuverlässigkeit zu steigern. Daher nimmt die Abmessung des Gerätes zu, um in einem aufwendigen Gerät zu resultieren.However, the above digital protective relay device needs to have a fail-safe unit with an event determination section and a protection sequence section to increase its reliability. Therefore, the size of the device increases to result in a complex device.

Andererseits ist ein digitales Schutzrelaisgerät, das durch lediglich eine Hauptdetektoreinheit gebildet ist, auch verfügbar.On the other hand, a digital protection relay device constituted by only one main detector unit is also available.

Fig. 14 zeigt eine praktische Anordnung eines digitalen Schutzrelaisgerätes von diesem Typ. Das in Fig. 14 gezeigte Gerät ist das gleiche wie das in Fig. 13 gezeigte Gerät hinsichtlich Anordnungen eines Ereignisbestimmungsabschnittes 1, eines Schutzsequenzabschnittes 2, eines Kontaktansteuergliedes 4 und einer Kontaktschaltung 6, wobei jedoch in dem in Fig. 14 gezeigten Gerät keine Ausfallsicherheitseinheit verwendet wird.Fig. 14 shows a practical arrangement of a digital protective relay device of this type. The device shown in Fig. 14 is the same as the device shown in Fig. 13 in terms of arrangements of an event determination section 1, a protective sequence section 2, a contact driver 4 and a contact circuit 6, but no fail-safe unit is used in the device shown in Fig. 14.

Wenn in diesem Schutzrelaisgerät eine Einheit aus dem Ereignisbestimmungsabschnitt 1, dem Schutzsequenzabschnitt 2 und dem Kontaktansteuerglied 4 ausfällt, wird ein falscher Betriebsbefehl zu der Kontaktschaltung 6 ausgegeben. Da zusätzlich kein Abschnitt entsprechend der in Fig. 13 gezeigten Ausfallsicherheitseinheit vorhanden ist, wird ein falscher Auslösebefehl Scb direkt zu einem Leistungsschalter ausgegeben, falls die Kontaktschaltung 6 geschlossen ist. Wie oben beschrieben ist, hat der falsche Auslösebefehl Scb einen Einfluß auf ein Leistungssystem und verursacht einen Systemabfall in dem schlimmsten Fall.In this protective relay device, when any one of the event determination section 1, the protection sequence section 2 and the contact driver 4 fails, a false operation command is issued to the contact circuit 6. In addition, since there is no section corresponding to the fail-safe unit shown in Fig. 13, a false trip command Scb is issued directly to a circuit breaker if the contact circuit 6 is closed. As described above, the false trip command Scb has an influence on a performance system and causes a system degradation in the worst case.

Das zum Stand der Technik zählende Dokument GB-A- 2 036 477 offenbart eine Schutzrelaisvorrichtung, die ähnlich zu dem digitalen Schutzrelaisgerät ist, wie dieses oben anhand der Fig. 13 erläutert ist. Diese bekannte Schutzrelaisvorrichtung zum Schützen eines elektrischen Leistungssystems umfaßt erste und zweite Potentialwandlerschaltungen zum Transformieren von Spannungen des elektrischen Leistungssystems und einen Stromwandler zum Herausgreifen eines Stromes, der durch das elektrische Leistungssystem fließt. Erste und zweite Relaiselemente sind angeschlossen, um jeweils Ausgangsspannungen der ersten und zweiten Potentialwandlerschaltungen und auch das Ausgangssignal des Stromwandlers zu empfangen. Eine Logikschaltung liefert ein Auslösesignal zu einem Leistungsschalter des Leistungssystems, wenn die Ausgangssignale der ersten und zweiten Relaiselemente miteinander übereinstimmen.Prior art document GB-A-2 036 477 discloses a protective relay device similar to the digital protective relay device as explained above with reference to Fig. 13. This known protective relay device for protecting an electrical power system comprises first and second potential transformer circuits for transforming voltages of the electrical power system and a current transformer for extracting a current flowing through the electrical power system. First and second relay elements are connected to receive output voltages of the first and second potential transformer circuits and also the output signal of the current transformer, respectively. A logic circuit supplies a trip signal to a circuit breaker of the power system when the output signals of the first and second relay elements agree with each other.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein digitales Schutzrelaisgerät vorzusehen, das fähig ist, eine Ausfallsicherheitseinheit wegzulassen, und das das Senden eines falschen Auslösebefehles zu einem Leistungsschalter verhindert, um so die Abmessung des Gerätes zur Erzielung einer Kostenverringerung zu vermindem.It is an object of the present invention to provide a digital protective relay device capable of omitting a fail-safe unit and preventing the sending of a false tripping command to a circuit breaker, thereby reducing the size of the device to achieve cost reduction.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung ein digitales Schutzrelaisgerät vor, wie dieses im Patentanspruch 1 angegeben ist.To solve this problem, the present invention provides a digital protective relay device as specified in patent claim 1.

Nur wenn in dem digitalen Schutzrelaisgerät, wie dieses im Patentanspruch 1 angegeben ist, die erste Einrichtung und die zweite Einrichtung beide die ersten und zweiten Auslosesignale ausgeben, erzeugt die Auslöseerzeugungseinrichtung das dritte Auslösesignal, um den Leistungsschalter zu öffnen. Selbst wenn daher das zweite Auslösesignal irrtümlich aufgrund eines Fehlers in der zweiten Einrichtung ausgegeben ist, liefert die erste Einrichtung, die normal arbeitet, nicht das erste Auslösesignal. Selbst wenn dagegen das erste Auslösesignal irrtümlich aufgrund eines Ausfalles in der ersten Einrichtung ausgegeben wird, liefert die zweite Einrichtung, die normal arbeitet, nicht das zweite Auslösesignal. Als ein Ergebnis wird kein falscher Auslösebefehl zu dem Leistungsschalter ausgegeben, der vorgesehen ist, um das Leistungssystem zu schützen.In the digital protective relay device as set forth in claim 1, only when the first means and the second means both output the first and second trip signals, the trip generating means generates the third trip signal to open the circuit breaker. Therefore, even if the second trip signal is erroneously output due to a failure in the second means, the first means, which operates normally, does not provide the first trip signal. On the other hand, even if the first trip signal is erroneously output due to a failure in the first means, the second means, which operates normally, does not provide the second trip signal. As a result, no erroneous trip command is issued to the circuit breaker intended to protect the power system.

Diese Erfindung kann vollständiger aus der folgenden Detailbeschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in welchen:This invention can be more fully understood from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which:

Fig. 1 ein Blockdiagramm ist, das eine Anordnung eines digitalen Schutzrelaisgerätes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,Fig. 1 is a block diagram showing an arrangement of a digital protective relay device according to a first embodiment of the present invention,

Fig. 2 ein Funktionsblockdiagramm ist, das eine Innenanordnung des ersten Ausführungsbeispiels in Einzelheiten zeigt,Fig. 2 is a functional block diagram showing an internal arrangement of the first embodiment in detail,

Fig. 3 ein Graph ist, der Kennlinien eines in Fig. 2 dargestellten Abstandsrelaiselementes zeigt,Fig. 3 is a graph showing characteristics of a distance relay element shown in Fig. 2,

Fig. 4 ein Flußdiagramm ist, das einen Ereignisbestimmungsbetrieb einer in Fig. 2 dargestellten ersten Ereignisbestimmungseinheit zeigt,Fig. 4 is a flowchart showing an event determination operation of a first event determination unit shown in Fig. 2,

Fig. 5 ein Blockdiagramm ist, das eine Anordnung eines digitalen Schutzrelaisgerätes gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,Fig. 5 is a block diagram showing an arrangement of a digital protective relay device according to a second embodiment of the present invention,

Fig. 6 ein Blockdiagramm ist, das eine Anordnung eines digitalen Schutzrelaisgerätes gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,Fig. 6 is a block diagram showing an arrangement of a digital protective relay device according to a third embodiment of the present invention,

Fig. 7A und 7B Darstellungen sind, um ein Codierverarbeiten in dem dritten Ausführungsbeispiel zu erläutern,Figs. 7A and 7B are diagrams for explaining coding processing in the third embodiment,

Fig. 8A und 8B Darstellungen sind, um ein anderes Codierverarbeiten in dem dritten Ausführungsbeispiel zu erläutern,Figs. 8A and 8B are diagrams for explaining another coding processing in the third embodiment,

Fig. 9 ein Blockdiagramm ist, das eine Anordnung eines digitalen Schutzrelaisgerätes gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,Fig. 9 is a block diagram showing an arrangement of a digital protective relay device according to a fourth embodiment of the present invention,

Fig. 10 ein Blockdiagramm ist, das eine Anordnung eines digitalen Schutzrelaisgerätes gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,Fig. 10 is a block diagram showing an arrangement of a digital protective relay device according to a fifth embodiment of the present invention,

Fig. 11 ein Zeitsteuerdiagramm ist, das Operationszeitsteuerungen während eines normalen Betriebes in dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt,Fig. 11 is a timing chart showing operation timings during a normal operation in the fifth embodiment,

Fig. 12 ein Zeitsteuerdiagramm ist, das Operationszeitsteuerungen bei Auftreten eines Ereignisses in dem fünften Ausführungsbeispiel zeigt,Fig. 12 is a timing chart showing operation timings upon occurrence of an event in the fifth embodiment,

Fig. 13 ein Blockdiagramm ist, das eine Anordnung eines herkömmlichen digitalen Schutzrelaisgerätes zeigt, undFig. 13 is a block diagram showing an arrangement of a conventional digital protective relay device, and

Fig. 14 ein Blockdiagramm ist, das eine Anordnung eines herkömmlichen digitalen Schutzrelaisgerätes zeigt, von dem eine Ausfallsicherheitseinheit weggelassen ist.Fig. 14 is a block diagram showing an arrangement of a conventional digital protective relay device from which a fail-safe unit is omitted.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im folgenden beschrieben.Embodiments of the present invention are described below.

Fig. 1 zeigt ein digitales Schutzrelaisgerät gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.Fig. 1 shows a digital protective relay device according to the first embodiment of the present invention.

Dieses digitale Schutzrelaisgerät umfaßt einen Ereignisbestimmungsabschnitt 11 zum Empfangen einer Spannung und eines Stromes von einem Leistungssystem, um eine Ereignisbestimmung für das Leistungssystem durchzuführen, einen Schutzsequenzabschnitt 12 zum Empfangen eines Ereignisbestimmungsergebnisses von dem Ereignisbestimmungsabschnitt 11, um eine Auslösebestimmung durchzuführen, und eine Auslöserelaisschaltung 13 zum Erzeugen eines dritten Auslösesignales, das einen Auslösebefehl bei Empfang erster und zweiter Auslösesignale von dem Ereignisbestimmungsabschnitt 11 und dem Schutzsequenzabschnitt 12 zu der gleichen Zeit anzeigt.This digital protective relay device comprises an event determination section 11 for receiving a voltage and a current from a power system to perform an event determination for the power system, a protection sequence section 12 for receiving an event determination result from the event determination section 11 for making a trip determination, and a trip relay circuit 13 for generating a third trip signal indicating a trip command upon receiving first and second trip signals from the event determination section 11 and the protection sequence section 12 at the same time.

Der Ereignisbestimmungsabschnitt 11 bestimmt verschiedene Ereignisse gemäß den Zuständen der Spannung und des Stromes von dem Leistungssystem und liefert ein Bestimmungssignal SRY, das das Vorhandensein/Abwesenheit eines Ereignisses zu jeder Zeit anzeigt, zu der er eine Ereignisbestimmung durchführt. Zusätzlich liefert der Ereignisbestimmungsabschnitt 11 das erste Auslösesignal zu der Auslöserelaisschaltung 13, wenn ein vorbestimmtes Ereignisbestimmungssignal das Auftreten eines Ereignisses anzeigt.The event determination section 11 determines various events according to the states of the voltage and current of the power system and supplies a determination signal SRY indicating the presence/absence of an event at each time it makes an event determination. In addition, the event determination section 11 supplies the first trigger signal to the trigger relay circuit 13 when a predetermined event determination signal indicates the occurrence of an event.

Der Schutzsequenzabschnitt 12 empfängt ein Bestimmungssignal SRY von dem Ereignisbestimmungsabschnitt 11 und prüft durch Durchführen einer vorbestimmten Sequenzverarbeitung, ob ein Auslösebefehl auszugeben ist. Wenn der Schutzsequenzabschnitt 12 bestimmt, daß ein Auslösebefehl auszugeben ist, liefert er das zweite Auslösesignal zu der Auslöserelaisschaltung 13.The protection sequence section 12 receives a determination signal SRY from the event determination section 11 and checks whether a trip command is to be issued by performing a predetermined sequence processing. When the protection sequence section 12 determines that a trip command is to be issued, it supplies the second trip signal to the trip relay circuit 13.

Die Auslöserelaisschaltung 13 umfaßt erste und zweite gewöhnlich offene Kontaktschaltungen 14 und 15, die in Reihe miteinander in eine Leitung eingefügt sind, welche eine Leistungsleitung P und eine Erdleitung N verbindet, ein erstes Kontaktansteuerglied 16 zum Empfangen des ersten Auslösesignales, das von dem Ereignisbestimmungsabschnitt 11 ausgegeben ist, um die erste, gewöhnlich offene Kontaktschaltung 14 einzuschalten, und ein zweites Kontaktansteuerglied 17 zum Empfangen des zweiten Auslösesignales, das von dem Schutzsequenzabschnitt 2 ausgegeben ist, um die zweite, gewöhnlich offene Kontaktschaltung 15 einzuschalten.The trigger relay circuit 13 comprises first and second normally open contact circuits 14 and 15 inserted in series with each other in a line connecting a power line P and a ground line N, a first contact driver 16 for receiving the first trigger signal output from the event determination section 11 to control the first, normally open contact circuit 14, and a second contact driver 17 for receiving the second trigger signal output from the protection sequence section 2 to turn on the second normally open contact circuit 15.

Ein Leistungsschalter (nicht gezeigt), der in dem Leistungssystem vorgesehen ist, wird durch eine Leistungsschalterbetriebseinheit 18 betrieben. Die Einheit 18 hat eine Freigabespule 19a, die in Reihe mit den ersten und zweiten gewöhnlich offenen Kontaktschaltungen 14 und 15 zwischen der Leistungsleitung P und der Erdleitung N angeordnet ist. Wenn die ersten und zweiten, gewöhnlich offenen Kontaktschaltungen 14 und 15 geschlossen werden, um das dritte Auslösesignal fließen zu lassen, wird die Freigabespule 19a angeregt, um einen entsprechenden Relaiskontakt 19b einzuschalten, damit ein Freigabesignal für den Leistungsschalter ausgegeben wird.A circuit breaker (not shown) provided in the power system is operated by a circuit breaker operating unit 18. The unit 18 has a release coil 19a arranged in series with the first and second normally open contact circuits 14 and 15 between the power line P and the ground line N. When the first and second normally open contact circuits 14 and 15 are closed to allow the third trip signal to flow, the release coil 19a is energized to turn on a corresponding relay contact 19b to output a circuit breaker release signal.

Die Anordnungen des Ereignisbestimmungsabschnittes 11 und des Schutzsequenzabschnittes 12 werden in Einzelheiten unten anhand der Fig. 2 beschrieben, wobei ein Entfernungsrelaisgerät als ein Beispiel genommen wird.The arrangements of the event determination section 11 and the protection sequence section 12 are described in detail below with reference to Fig. 2, taking a distance relay device as an example.

Der Ereignisbestimmungsabschnitt 11 hat eine erste Zentraleinheit 21 zum Durchführen arithmetischer Operationen bezüglich einer Bestimmung einer Vielzahl von Typen von Ereignissen, einen Dual-Port-Speicher 22 zum Empfangen und Speichern von Bestimmungsergebnissen (Bestimmungssignalen det0 bis det3), die durch die erste Zentraleinheit 21 von deren einem Eingangsport erhalten sind.The event determination section 11 has a first central processing unit 21 for performing arithmetic operations on determination of a plurality of types of events, a dual-port memory 22 for receiving and storing determination results (determination signals det0 to det3) obtained by the first central processing unit 21 from its one input port.

Die erste Zentraleinheit 21 hat erste bis vierte Ereignisbestimmungseinheiten 23a bis 23d zum Durchführen einer Bestimmung von verschiedenen Typen von Ereignissen des Leistungssystems und eine ODER-Schaltung 24 zum Empfangen von Bestimmungssignalen von den ersten und zweiten Ereignisbestimmungseinheiten 23a und 23b und zum Ausgeben eines ersten Auslösesignales, falls eines der Bestimmungssignale das Auftreten eines Ereignisses anzeigt.The first central unit 21 has first to fourth event determination units 23a to 23d for performing determination of various types of events of the power system, and an OR circuit 24 for receiving determination signals from the first and second event determination units 23a and 23b and outputting a first trigger signal if one of the determination signals indicates occurrence of an event.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Ereignisbestimmungseinheit 23a ein Unterspannungsrelaiselement, das einen Leitungsspannungswert des Leistungssystems empfängt und arbeitet, wenn der Spannungswert eine vorbestimmte Bezugsgröße oder weniger ist. Die zweite Ereignisbestimmungseinheit 23b ist ein Überstromrelaiselement, das einen Nullphasenstrom des Leistungssystems empfängt und arbeitet, wenn der Stromwert ein vorbestimmter Wert oder mehr ist. Das dritte Ereignisbestimmungselement 23c ist ein Kurzschlußentfernungsrelaiselement, das einen Leitungsspannungswert und einen Stromwert des Leistungssystems empfängt, um arithmetisch die Impedanz des Systems zu berechnen, und das arbeitet, wenn der Impedanzwert eine vorbestimmte Bezugsgröße oder kleiner ist. Das vierte Ereignisbestimmungselement 23d ist ein Erdabstandsrelaiselement, das Spannungs- und Stromwerte von jeder Phase und einen Stromwert einer Nullphase des Systems empfängt, um arithmetisch die Impedanz des Systems zu berechnen, und das arbeitet, wenn der Impedanzwert eine vorbestimmte Bezugsgröße oder kleiner ist.In this embodiment, the first event determination unit 23a is an undervoltage relay element that receives a line voltage value of the power system and operates when the voltage value is a predetermined reference value or less. The second event determination unit 23b is an overcurrent relay element that receives a zero-phase current of the power system and operates when the current value is a predetermined value or more. The third event determination element 23c is a short-circuit removal relay element that receives a line voltage value and a current value of the power system to arithmetically calculate the impedance of the system and operates when the impedance value is a predetermined reference value or less. The fourth event determination element 23d is an earth gap relay element that receives voltage and current values of each phase and a current value of a zero phase of the system to arithmetically calculate the impedance of the system, and that operates when the impedance value is a predetermined reference value or smaller.

Wenn beispielsweise Kennlinien des Entfernungsrelaiselementes eingestellt sind, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist, so ist eine durch das Viereck angegebene Region ein Ereignisbestimmungsbereich.For example, when characteristics of the distance relay element are set as shown in Fig. 3, a region indicated by the square is an event determination area.

In diesem Ausführungsbeispiel zeigt das Bestimmungssignal das Vorhandensein/die Abwesenheit eines Ereignisses durch Daten von "1" oder "0" an. Beispielsweise empfängt die erste Ereignisbestimmungseinheit 23a als ein Unterspannungsrelaiselement eine Leitungsspannung V und vergleicht die Spannung V mit einem vorbestimmten Spannungsbezugswert Vs, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Wenn die Leitungsspannung V größer als die Bezugsgröße Vs ist, liefert die erste Ereignisbestimmungseinheit 23a Bitdaten von "0" als das Bestimmungssignal. Wenn die Spannung V kleiner als die Größe Vs ist, liefert die Einheit 23a Bitdaten von "1" die das Auftreten eines Ereignisses anzeigen.In this embodiment, the determination signal indicates the presence/absence of an event by data of "1" or "0". For example, the first event determination unit 23a as an undervoltage relay element receives a line voltage V and compares the voltage V with a predetermined voltage reference value Vs as shown in Fig. 4. When the line voltage V is larger than the reference value Vs, the first event determination unit 23a provides bit data of "0" as the determination signal. When the voltage V is smaller than the value Vs, the unit 23a provides bit data of "1" indicating the occurrence of an event.

Die ODER-Schaltung 24 unterwirft das Ausgangssignal von der ersten Ereignisbestimmungseinheit 23a als dem Unterspannungsrelaiselement und das Ausgangssignal von dem zweiten Ereignisbestimmungsabschnitt 23b als dem Überstromrelaiselement einer ODER-Verknüpfung und liefert das erste Auslösesignal.The OR circuit 24 subjects the output signal from the first event determination unit 23a as the undervoltage relay element and the output signal from the second event determination section 23b as the overcurrent relay element to an OR operation and provides the first trip signal.

Der Schutzsequenzabschnitt 12 hat andererseits eine zweite Zentraleinheit 25 zum Durchführen von arithmetischen Operationen einer Schutzsequenz. Die zweite Zentraleinheit 25 wird durch UND-Schaltungen 26 und 27 und eine ODER-Schaltung 28 gebildet.The protection sequence section 12, on the other hand, has a second central processing unit 25 for performing arithmetic operations of a protection sequence. The second central processing unit 25 is constituted by AND circuits 26 and 27 and an OR circuit 28.

Die UND-Schaltung 26 unterwirft Signale SRY0 und SRY2 entsprechend den Bestimmungssignalen det0 und det2, die in dem Dual-Port-Speicher 22 gespeichert sind, einer UND-Verknüpfung, um ein Kurzschlußereignis zu erfassen. In ähnlicher Weise unterwirft die UND-Schaltung 27 Signale SRY1 und SRY3 entsprechend den Bestimmungssignalen det1 und det3, die in dem Dual-Port-Speicher 22 gespeichert sind, einer UND-Verknüpfung, um ein Erd- oder Masseereignis zu erfassen. Die ODER-Schaltung 28 unterwirft Ausgangssignale von den UND-Schaltungen 26 und 27 einer ODER-Verknüpfung, um das zweite Auslösesignal auszugeben.The AND circuit 26 ANDs signals SRY0 and SRY2 corresponding to the determination signals det0 and det2 stored in the dual-port memory 22 to detect a short-circuit event. Similarly, the AND circuit 27 ANDs signals SRY1 and SRY3 corresponding to the determination signals det1 and det3 stored in the dual-port memory 22 to detect a ground event. The OR circuit 28 ORs output signals from the AND circuits 26 and 27 to output the second trigger signal.

Es sei darauf hingewiesen, daß der Dual-Port-Speicher 22 der ersten Zentraleinheit 21 mit den UND-Schaltungen 26 und 27 der zweiten Zentraleinheit 25 durch einen Systembus verbunden ist.It should be noted that the dual port memory 22 of the first central unit 21 is connected to the AND circuits 26 and 27 of the second central unit 25 through a system bus.

Das digitale Schutzrelaisgerät mit der obigen Anordnung liefert die folgenden Funktionen.The digital protection relay device with the above arrangement provides the following functions.

Es sei angenommen, daß, obwohl kein Ereignis in dem Leistungssystem aufgetreten ist, das zweite Auslösesignal zu dem zweiten Kontaktansteuerglied aufgrund eines Ausfalles des Schutzsequenzabschnittes 12 gespeist ist. In diesem Fall wird ein falscher Betriebsbefehl zu der zweiten Kontaktschaltung 15 gespeist, selbst wenn das zweite Kontaktansteuerglied 17 normal ist.Assume that although no event has occurred in the power system, the second trip signal is supplied to the second contact driver due to a failure of the protection sequence section 12. In this case, a wrong operation command is supplied to the second contact circuit 15 even if the second contact driver 17 is normal.

Da jedoch der Ereignisbestimmungsabschnitt 11 nicht das erste Auslösesignal erzeugt, wenn in dem Leistungssystem kein Ereignis eintritt, wird das erste Auslösesignal nicht zu dem ersten Kontaktansteuerglied 16 gespeist, und die erste Kontaktschaltung 14 wird nicht geschlossen. Selbst wenn daher die zweite Kontaktschaltung 15 irrtümlich aufgrund eines Ausfalles des Schutzsequenzabschnittes 12 geschlossen wird, wird ein falscher Auslösebefehl SCB nicht zu der Leistungsschalterbetriebseinheit 18 ausgegeben, da die erste Kontaktschaltung 14 nicht geschlossen ist.However, since the event determination section 11 does not generate the first trigger signal when no event occurs in the power system, the first trigger signal is not supplied to the first contact driver 16, and the first contact circuit 14 is not closed. Therefore, even if the second contact circuit 15 is erroneously closed due to a failure of the protection sequence section 12, a false trip command SCB is not issued to the circuit breaker operating unit 18 because the first contact circuit 14 is not closed.

Selbst wenn in ähnlicher Weise das zweite Kontaktansteuerglied 17 oder die zweite Kontaktschaltung 15 ausfällt, wird kein falscher Auslösebefehl zu der Leistungsschalterbetriebseinheit 18 ausgegeben, solange der Ereignisbestimmungsabschnitt 11, das erste Kontaktansteuerglied 16 und die erste Kontaktschaltung 14 normal sind. Selbst wenn die erste Kontaktschaltung 14 aufgrund eines Ausfalles in dem Ereignisbestimmungsabschnitt 11, dem ersten Kontaktansteuerglied 16 oder der ersten Kontaktschaltung 14 geschlossen wird, wird die zweite Kontaktschaltung 15 nicht geschlossen, solange der Schutzsequenzabschnitt 12, das zweite Kontaktansteuerglied 17 und die zweite Kontaktschaltung 15 normal sind. Daher wird kein falscher Auslösebefehl zu der Leistungsschalterbetriebseinheit 18 gespeist. Als Ergebnis kann eine Fehlfunktion des Leistungsschalters infolge eines Ausfalles in dem Ereignisbestimmungsabschnitt 11 oder dem Schutzsequenzabschnitt 12 verhindert werden.Similarly, even if the second contact driver 17 or the second contact circuit 15 fails, no false tripping command is output to the circuit breaker operating unit 18 as long as the event determining section 11, the first contact driver 16, and the first contact circuit 14 are normal. Even if the first contact circuit 14 is closed due to a failure in the event determining section 11, the first contact driver 16, or the first contact circuit 14, the second contact circuit 15 is not closed as long as the protection sequence section 12, the second contact driver 17, and the second contact circuit 15 are normal. Therefore, no false tripping command is fed to the circuit breaker operating unit 18. As a result, a malfunction of the circuit breaker due to a failure in the event determination section 11 or the protection sequence section 12 can be prevented.

Die folgenden vier Fälle können als Zustände angenommen werden, die erhalten sind, wenn der Ereignisbestimmungsabschnitt 11 ausfällt.The following four cases can be assumed as states that are obtained when the event determination section 11 fails.

(1) Der erste ist ein Fall, in welchem das erste Auslösesignal, das von dem Ereignisbestimmungsabschnitt 11 ausgegeben ist, und das Bestimmungssignal SRY, das in den Schutzsequenzabschnitt 12 eingespeist ist, beide nach "0" gehen. Da in diesem Fall die ersten und zweiten Kontaktschaltungen 14 und 15 offen sind, wird kein falscher Auslösebefehl zu der Leistungsschalterbetriebseinheit 18 ausgegeben, um irrtümlich den Leistungsschalter zu öffnen.(1) The first is a case in which the first trip signal output from the event determination section 11 and the determination signal SRY input to the protection sequence section 12 both go to "0". In this case, since the first and second contact circuits 14 and 15 are open, no false trip command is output to the circuit breaker operating unit 18 to erroneously open the circuit breaker.

(2) Der zweite ist der Fall, bei dem das erste Auslösesignal, das von dem Ereignisbestimmungsabschnitt 11 ausgegeben ist, nach "0" geht, und bei dem das Bestimmungssignal SRY, das in den Schutzsequenzabschnitt 12 eingespeist ist, nach "1" geht. In diesem Fall wird die zweite Kontaktschaltung 15 geschlossen, selbst wenn keine Einheit aus dem Schutzsequenzabschnitt 12, dem zweiten Kontaktansteuerglied 17 und der zweiten Kontaktschaltung 15 ausgefallen sind. Da jedoch die erste Kontaktschaltung 14 offen ist, wird kein falscher Auslösebefehl zu der Leistungsschalterbetriebseinheit 18 ausgegeben.(2) The second is the case where the first trip signal output from the event determination section 11 goes to "0" and the determination signal SRY input to the protection sequence section 12 goes to "1". In this case, the second contact circuit 15 is closed even if any of the protection sequence section 12, the second contact driver 17 and the second contact circuit 15 have failed. However, since the first contact circuit 14 is open, no false trip command is output to the circuit breaker operating unit 18.

(3) Der dritte ist ein Fall, bei dem das erste Auslösesignal, das von dem Ereignisbestimmungsabschnitt 11 ausgegeben ist, nach "1" geht, und bei dem das Bestimmungssignal SRY, das in den Schutzsequenzabschnitt 12 eingespeist ist, nach "0" geht. Da in diesem Fall die zweite Kontaktschaltung 15 nicht geschlossen ist, solange der Schutzsequenzabschnitt 12, das zweite Kontaktansteuerglied 17 und die zweite Kontaktschaltung 15 normal sind, wird kein falscher Auslösebefehl zu der Leistungsschalterbetriebseinheit 18 ausgegeben.(3) The third is a case where the first trip signal output from the event determination section 11 goes to "1" and the determination signal SRY input to the protection sequence section 12 goes to "0". In this case, since the second contact circuit 15 is not closed, as long as the protection sequence section 12, the second contact driver 17 and the second contact circuit 15 are normal, no false trip command is output to the circuit breaker operating unit 18.

(4) Der vierte und letzte ist ein Fall, in dem das erste Auslösesignal, das von dem Ereignisbestimmungsabschnitt 11 ausgegeben ist, und das Bestimmungssignal SRY, das in den Schutzsequenzabschnitt 12 eingespeist ist, beide nach "1" gehen. In diesem Fall wird die zweite Kontaktschaltung 15 geschlossen, selbst wenn keine Einheit auf dem Schutzsequenzabschnitt 12, dem zweiten Kontaktansteuerglied 17 und der zweiten Kontaktschaltung 15 ausgefallen ist, und die erste Kontaktschaltung 14 wird ebenfalls geschlossen. Daher wird ein falscher Auslösebefehl zu der Leistungsschalterbetriebseinheit 18 ausgegeben.(4) The fourth and last is a case where the first trip signal output from the event determination section 11 and the determination signal SRY input to the protection sequence section 12 both go to "1". In this case, even if no unit on the protection sequence section 12, the second contact driver 17 and the second contact circuit 15 has failed, the second contact circuit 15 is closed and the first contact circuit 14 is also closed. Therefore, a false trip command is output to the circuit breaker operating unit 18.

In diesem Ausführungsbeispiel wird, wie oben beschrieben ist, ein falscher Auslösebefehl zu dem Leistungsschalter aufgrund eines Ausfalles oder Fehlers des Ereignisbestimmungsabschnittes 11 in lediglich einer aus den vier Ausfallarten oder -moden ausgegeben. Daher ist eine Wahrscheinlichkeit, daß ein falscher Auslösebefehl ausgegeben wird, niedriger als diejenige in der herkömmlichen, in Fig. 14 gezeigten Anordnung, die keine Ausfallsicherheitseinheit hat.In this embodiment, as described above, a false trip command is issued to the circuit breaker due to a failure of the event determination section 11 in only one of the four failure modes. Therefore, a probability that a false trip command is issued is lower than that in the conventional arrangement shown in Fig. 14 which has no fail-safe unit.

Wenn in diesem Ausführungsbeispiel das Schutzrelaisgerät ein Entfernungsrelais mit der in Fig. 2 gezeigten Anordnung ist, werden mehrere Bestimmungssignale SRY bis SRY3 von den Ereignisbestimmungsabschnitten 11 und dem Schutzsequenzabschnitt 12 gespeist. Daher ist ein Ausfallmodus auf einen Fall begrenzt, bei dem die Bestimmungssignale SRY0 und SRY2 beide auf "1" gehen, während das erste Auslösesignal "1" ist, oder einen Fall, bei dem die Bestimmungssignale SRY1 und SRY3 auf "1" gehen, während das erste Auslösesignal "1" ist. Als ein Ergebnis kann eine Wahrscheinlichkeit, daß ein falscher Auslösebefehl zu der Leistungsschalterbetriebseinheit aufgrund eines Ausfalles in dem Ereignisbestimmungsabschnitt 11 ausgegeben ist, weiter vermindert werden.In this embodiment, when the protective relay device is a distance relay having the arrangement shown in Fig. 2, a plurality of determination signals SRY to SRY3 are supplied from the event determination sections 11 and the protective sequence section 12. Therefore, a failure mode is limited to a case where the determination signals SRY0 and SRY2 both go to "1" while the first trip signal is "1", or a case where the determination signals SRY1 and SRY3 go to "1", while the first trip signal is "1". As a result, a probability that a false trip command is issued to the circuit breaker operating unit due to a failure in the event determining section 11 can be further reduced.

Das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden beschrieben.The second embodiment of the present invention is described below.

In diesem Ausführungsbeispiel sind der Ereignisbestimmungsabschnitt und der Schutzsequenzabschnitt des in Fig. 1 gezeigten Schutzrelaisgerätes weiter abgewandelt.In this embodiment, the event determination section and the protection sequence section of the protective relay device shown in Fig. 1 are further modified.

Fig. 5 zeigt praktische Anordnungen eines Ereignisbestimmungsabschnittes 31 und eines Schutzsequenzabschnittes 32 des zweiten Ausführungsbeispiels. Die gleichen Teile wie in Fig. 2 sind mit den gleichen Bezugszeichen in Fig. 5 versehen, um eine Beschreibung in Einzelheiten hiervon wegzulassen, und lediglich die Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsbeispielen werden im folgenden beschrieben.Fig. 5 shows practical arrangements of an event determination section 31 and a protection sequence section 32 of the second embodiment. The same parts as in Fig. 2 are designated by the same reference numerals in Fig. 5 to omit a description in detail thereof, and only the differences between the two embodiments will be described below.

Der Ereignisbestimmungsabschnitt 31 hat eine erste Zentraleinheit 33 und einen Dual-Port-Speicher 34. Die erste Zentraleinheit 33 umfaßt invertierende Einheiten 35 bis 38 zum Invertieren von Bestimmungssignalen det0 bis det3, die von den ersten bis vierten Ereignisbestimmungseinheiten 23a bis 23d ausgegeben sind, und zum Speichern von diesen als Signalen det01 bis det31 in dem Dual-Port-Speicher 34.The event determination section 31 has a first central processing unit 33 and a dual-port memory 34. The first central processing unit 33 includes inverting units 35 to 38 for inverting determination signals det0 to det3 output from the first to fourth event determination units 23a to 23d and storing them as signals det01 to det31 in the dual-port memory 34.

Signale SRY01 bis SRY31, die aus dem anderen Port des Dual-Port-Speichers 34 in Entsprechung mit den invertierten Signalen det01 bis det31 ausgelesen sind, werden zu dem Schutzsequenzabschnitt 32 gespeist.Signals SRY01 to SRY31 read out from the other port of the dual-port memory 34 in correspondence with the inverted signals det01 to det31 are fed to the protection sequence section 32.

Der Schutzsequenzabschnitt 32 hat eine zweite Zentraleinheit 40. Die zweite Zentraleinheit 40 hat invertierende Einheiten 41 bis 44 zum Invertieren der Signale SRY01 bis SRY31 und UND-Schaltungen 47 bis 50 zum UND-Verknüpfen der invertierten Signale SRY02 bis SRY32 von den invertierenden Einheiten 41 bis 44 und der Signale det0 bis det3, die von dem Dual-Port-Speicher 34 eingespeist sind (für jedes Signal entsprechend den ersten bis vierten Ereignisbestimmungseinheiten 23a bis 23d). Ausgangssignale von den UND-Schaltungen 47 und 49 werden zu einer UND-Schaltung 46 gespeist, und diejenigen von den UND-Schaltungen 48 und 50 werden zu einer UND-Schaltung 27 gespeist.The protection sequence section 32 has a second central processing unit 40. The second central processing unit 40 has inverting units 41 to 44 for inverting the signals SRY01 to SRY31 and AND circuits 47 to 50 for ANDing the inverted signals SRY02 to SRY32 from the inverting units 41 to 44 and the signals det0 to det3 input from the dual port memory 34 (for each signal corresponding to the first to fourth event determining units 23a to 23d). Output signals from the AND circuits 47 and 49 are input to an AND circuit 46, and those from the AND circuits 48 and 50 are input to an AND circuit 27.

Die invertierten Signale SRY02 und SRY22 von den invertierenden Einheiten 41 und 43 werden in die UND-Schaltung 26 eingegeben. Das Ausgangssignal von dieser Schaltung 26 zeigt, daß ein Kurzschluß aufgetreten ist. Die invertierten Signale SRY12 und SRY32 von den invertierenden Einheiten 42 und 44 werden in die UND-Schaltung 27 eingespeist. Das Ausgangssignal von dieser Schaltung 27 zeigt, daß ein Erden aufgetreten ist.The inverted signals SRY02 and SRY22 from the inverting units 41 and 43 are input to the AND circuit 26. The output signal from this circuit 26 shows that a short circuit has occurred. The inverted signals SRY12 and SRY32 from the inverting units 42 and 44 are input to the AND circuit 27. The output signal from this circuit 27 shows that a ground has occurred.

Es sei angenommen, daß in diesem digitalen Schutzrelaisgerät alle Signale aus dem ersten Auslösesignal, den Bestimmungssignalen det0 bis det3, die von dem Dual-Port-Speicher 34 ausgegeben sind, und den Ausgangssignalen det01 bis det31 von den invertierenden Einheiten 35 bis 38 auf "1" aufgrund eines Ausfalles in der ersten Zentraleinheit 33 gehen.It is assumed that in this digital protective relay device, all signals from the first trip signal, the determination signals det0 to det3 output from the dual port memory 34, and the output signals det01 to det31 from the inverting units 35 to 38 go to "1" due to a failure in the first central unit 33.

Da in diesem Fall eine ODER-Schaltung 24 das erste Auslösesignal zu dem ersten Kontaktansteuerglied 16 speist, wird eine erste Kontaktschaltung 14 geschlossen. Gleichzeitig gehen die Signale det0 bis det3 von dem ersten Ereignisbestimmungsabschnitt 31 zu dem Schutzsequenzabschnitt 32 auf "1".In this case, since an OR circuit 24 supplies the first trigger signal to the first contact drive element 16, a first contact circuit 14 is closed. At the same time, the signals det0 to det3 from the first event determination section 31 to the protection sequence section 32 go to "1".

Da jedoch die Signale det01 bis det31 von den invertierenden Einheiten 35 bis 38 "1" sind, gehen die Signale SRY01 bis SRY31 zu dem Schutzsequenzabschnitt 32 alle nach "1". Wenn die zweite Verarbeitungs- oder Prozessoreinheit 40 nicht ausgefallen ist, gehen die Ausgangssignale von den UND-Schaltungen 47 bis 50 nach "0", da die Signale SRY01 bis SRY32 durch invertierendes Verarbeiten der invertierenden Einheiten 41 bis 44 nach "0" gehen.However, since the signals det01 to det31 from the inverting units 35 to 38 are "1", the signals SRY01 to SRY31 to the protection sequence section 32 all go to "1". If the second processing or processor unit 40 has not failed, the output signals from the AND circuits 47 to 50 go to "0" since the signals SRY01 to SRY32 go to "0" by inverting processing of the inverting units 41 to 44.

Die Ausgangssignale von den UND-Schaltungen 26 und 27 gehen daher nach "0", und das Ausgangssignal von der ODER-Schaltung 28 geht ebenfalls nach "0". Als ein Ergebnis wird kein falscher Auslösebefehl zu der Leistungsschalterbetriebseinheit 18 gespeist, da das zweite Auslösesignal nicht an das zweite Kontaktansteuerglied 17 und eine zweite Kontaktschaltung 15 abgegeben ist.The output signals from the AND circuits 26 and 27 therefore go to "0" and the output signal from the OR circuit 28 also goes to "0". As a result, no false trip command is fed to the circuit breaker operating unit 18 since the second trip signal is not delivered to the second contact driver 17 and a second contact circuit 15.

Bei der obigen Anordnung wird ein Auslösebefehl irrtümlich nur ausgegeben, wenn die erste und dritte Ereignisbestimmungseinheiten 23a und 23c bei einer Bestimmungsverarbeiten ausfallen und die invertierenden Einheiten 35 und 37 ausfallen oder wenn die zweiten und vierten Ereignisbestimmungseinheiten 23b und 23d bei einer Bestimmungsverarbeitung ausfallen und die invertierenden Einheiten 36 und 38 ausfallen. Ein derartiger Ausfall tritt mit einer sehr niedrigen Wahrscheinlichkeit auf.With the above arrangement, a trigger command is erroneously issued only when the first and third event determination units 23a and 23c fail during determination processing and the inverting units 35 and 37 fail or when the second and fourth event determination units 23b and 23d fail during determination processing and the inverting units 36 and 38 fail. Such a failure occurs with a very low probability.

Das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden beschrieben.The third embodiment of the present invention is described below.

In diesem Ausführungsbeispiel werden der Ereignisbestimmungsabschnitt und der Schutzsequenzabschnitt des in Fig. 5 gezeigten Schutzrelaisgerätes modifiziert.In this embodiment, the event determination section and the protection sequence section of the protective relay device shown in Fig. 5 are modified.

Fig. 6 zeigt eine praktische Anordnung eines Ereignisbestimmungsabschnittes 61 und eines Schutzsequenzabschnittes 62 des dritten Ausführungsbeispieles. Die gleichen Teile wie in Fig. 5 sind mit den gleichen Bezugszeichen in Fig. 6 versehen, um eine Detailbeschreibung hiervon wegzulassen, und lediglich Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsbeispielen werden im folgenden erläutert.Fig. 6 shows a practical arrangement of an event determination section 61 and a protection sequence section 62 of the third embodiment. The same parts as in Fig. 5 are provided with the same reference numerals in Fig. 6 to omit a detailed description thereof, and only differences between the two embodiments will be explained below.

Eine erste Zentraleinheit 63 des Ereignisbestimmungsabschnittes 61 hat eine Codiereinheit 65 zum Codieren von Bestimmungssignalen det0 bis det3 von den ersten bis vierten Ereignisbestimmungseinheiten 23a bis 23d und zum Speichern der codierten Signale in einem Dual-Port- Speicher 64.A first central unit 63 of the event determination section 61 has an encoding unit 65 for encoding determination signals det0 to det3 from the first to fourth event determination units 23a to 23d and storing the encoded signals in a dual-port memory 64.

Eine zweite Zentraleinheit 66 des Schutzsequenzabschnittes 62 hat eine Decodiereinheit 67 zum Decodieren der durch die Decodiereinheit 65 codierten Signale. Die decodierten Signale SRY02 bis SRY32 werden in UND-Prozessoren 47 bis 50 eingespeist.A second central unit 66 of the protection sequence section 62 has a decoding unit 67 for decoding the signals coded by the decoding unit 65. The decoded signals SRY02 to SRY32 are fed into AND processors 47 to 50.

Die UND-Schaltungen 47 bis 50 unterwerfen die Signale SRY02 bis SRY32 und die Signale SRY0 bis SRY3, die von dem Dual-Port-Speicher 64 der ersten Zentraleinheit 63 in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung mit den Ausgangssignalen det0 bis det3 von den Ereignisbestimmungseinheiten 23a bis 23d ausgegeben sind, einer UND-Verknüpfung. Die Ausgangssignale der UND-Schaltungen 47 und 49 sind zu einer UND-Schaltung 26 gespeist, und diejenigen von den UND-Schaltungen 48 und 50 sind zu einer UND- Schaltung 27 gespeist.The AND circuits 47 to 50 AND the signals SRY02 to SRY32 and the signals SRY0 to SRY3 output from the dual port memory 64 of the first CPU 63 in one-to-one correspondence with the output signals det0 to det3 from the event determination units 23a to 23d. The output signals of the AND circuits 47 and 49 are fed to an AND circuit 26, and those from the AND circuits 48 and 50 are fed to an AND circuit 27.

Die Fig. 7A und 7B zeigen Beispiele eines Codierens, das durch die Codiereinheit 65 durchgeführt ist, wobei Fig. 7A den Zustand der Signale vor einem Codieren zeigt und Fig. 7B diesen nach einem Codieren angibt.Figs. 7A and 7B show examples of encoding performed by the encoding unit 65, where Fig. 7A shows the state of the signals before encoding and Fig. 7B indicates that after encoding.

In der Fig. 7A entsprechen bito bis bit3 den Ausgangssignalen det0 bis det3 von den ersten bis vierten Ereignisbestimmungseinheiten 23a bis 23d, wobei eine "1" einen Betriebszustand und eine "0" einen Rücksetzzustand anzeigen.In Fig. 7A, bito to bit3 correspond to the output signals det0 to det3 from the first to fourth event determination units 23a to 23d, where a "1" indicates an operating state and a "0" indicates a reset state.

Die Codiereinheit 65 verschiebt diesen Signalzustand nach links auf der Zeichenebene um ein Bit und verfährt das Signal, das ursprünglich am linken Ende vorhanden ist, zu dem rechten Ende. Das heißt, die Codiereinheit 65 führt eine sogenannte Rotation durch. Als ein Ergebnis entspricht, wie in Fig. 7B gezeigt ist, bit10 dem Ausgangssignal det3 von der vierten Ereignisbestimmungseinheit 23d, und bit11 bis bit13 entsprechen den Ausgangssignalen det0 bis det2 von den ersten bis dritten Ereignisbestimmungseinheiten 23a bis 23c.The coding unit 65 shifts this signal state to the left on the character plane by one bit and moves the signal originally present at the left end to the right end. That is, the coding unit 65 performs a so-called rotation. As a result, as shown in Fig. 7B, bit10 corresponds to the output signal det3 from the fourth event determination unit 23d, and bit11 to bit13 correspond to the Output signals det0 to det2 from the first to third event determination units 23a to 23c.

Die Decodiereinheit 67 führt ein Verarbeiten zum Rückführen der wie in Fig. 7B gezeigten codierten Signale in ihre ursprüngliche Form durch, wie diese in Fig. 7A gezeigt ist.The decoding unit 67 performs processing for returning the coded signals as shown in Fig. 7B to their original form as shown in Fig. 7A.

Es sei angenommen, daß in dem digitalen Schutzrelaisgerät mit dem obigen Aufbau die erste Zentraleinheit 63 ausfällt und das erste Auslösesignal liefert, obwohl kein Ereignis in einem Leistungssystem aufgetreten ist. In diesem Fall wird eine erste Kontaktschaltung 14 geschlossen.Assume that in the digital protective relay device having the above structure, the first central unit 63 fails and provides the first trip signal even though no event has occurred in a power system. In this case, a first contact circuit 14 is closed.

Selbst wenn jedoch irgendeines der Ereignissignale von den ersten bis vierten Ereignisbestimmungseinheiten 23a bis 23d das Auftreten eines Ereignisses anzeigt, stimmen, da die Verarbeitungsfunktion der Codiereinheit 65 der ausgefallenen ersten Zentraleinheit 63 ebenfalls verloren ist, die Verarbeitungsergebnisse SRY02 bis SRY32 der Decodiereinheit 67 nicht mit den Signalen SRY bis SRY3 überein. Die Ausgangssignale von den UND- Schaltungen 47 bis 50 gehen nach "0". Da daher die Ausgangssignale von den UND-Schaltungen 26 und 27 und einer ODER-Schaltung 28 ebenfalls nach "0" gehen, arbeitet ein Kontaktansteuerglied 17 nicht, und eine zweite Kontaktschaltung 15 bleibt offen. Daher wird kein falscher Auslösebefehl zu einer Leistungsschalterbetriebseinheit 18 aufgrund des Ausfalles der ersten Zentraleinheit 63 ausgegeben.However, even if any of the event signals from the first to fourth event determination units 23a to 23d indicates the occurrence of an event, since the processing function of the encoder unit 65 of the failed first central processing unit 63 is also lost, the processing results SRY02 to SRY32 of the decoder unit 67 do not agree with the signals SRY to SRY3. The output signals from the AND circuits 47 to 50 go to "0". Therefore, since the output signals from the AND circuits 26 and 27 and an OR circuit 28 also go to "0", a contact driver 17 does not operate and a second contact circuit 15 remains open. Therefore, no false trip command is issued to a circuit breaker operating unit 18 due to the failure of the first central processing unit 63.

Es sei darauf hingewiesen, daß verschiedene Methoden zum Codieren angewandt werden können. Die Fig. 8A und 8B zeigen eine Abwandlung des Codierens, wobei Fig. 8A den Zustand der Signale vor einem Codieren in Entsprechung mit Fig. 7A zeigt und Fig. 8B denjenigen nach einem Codieren angibt. Bei dieser Abwandlung bestimmt die Codiereinheit 65, daß ein Eingangssignal eine Binärzahl ist, und liefert eine "1" in einer Bitposition, deren Zahl von einem Bit am rechten Ende der Binärzahl entspricht. Das heißt, da Fig. 8A eine "9" als eine Binärzahl darstellt, wird eine "1" in bit1B gesetzt, was das neunte Bit von dem rechten Ende ist, wie dies in Fig. 8B gezeigt ist.It should be noted that various methods can be used for encoding. Figs. 8A and 8B show a modification of encoding, where Fig. 8A shows the state of the signals before encoding in correspondence to Fig. 7A and Fig. 8B indicates that after encoding. In this modification, the encoding unit 65 determines that an input signal is a binary number and provides a "1" in a bit position whose number corresponds to one bit at the right end of the binary number. That is, since Fig. 8A represents a "9" as a binary number, a "1" is set in bit1B which is the ninth bit from the right end as shown in Fig. 8B.

In einem digitalen Schutzrelaisgerät ist ein Monitorzeitgeber, d.h. ein sogenannter Wachhundzeitgeber, oft getrennt von einer Zentraleinheit angeordnet, die in arithmetischen Operationen verwendet wird, um die Zentraleinheit zu überwachen.In a digital protective relay device, a monitor timer, i.e. a so-called watchdog timer, is often arranged separately from a central unit, which is used in arithmetic operations to monitor the central unit.

Bei einer derartigen Anordnung setzt die Zentraleinheit gewöhnlich den Monitorzeitgeber einmal für jede Abtastung durch deren Rechenoperation zurück. Wenn die Rechenoperation aufgrund eines Ausfalles in der Zentraleinheit wegläuft, wird kein Rücksetzimpuls zu dem Monitorzeitgeber ausgegeben. Daher zählt der Monitorzeitgeber aufwärts, um ein Alarmsignal zu liefern.In such an arrangement, the central processing unit usually resets the monitor timer once for each sampling by its arithmetic operation. If the arithmetic operation runs away due to a failure in the central processing unit, no reset pulse is issued to the monitor timer. Therefore, the monitor timer counts up to provide an alarm signal.

Fig. 9 zeigt eine Anordnung eines Hauptteiles des vierten Ausführungsbeispiels, das die vorliegende Erfindung in einem digitalen Schutzrelaisgerät verwendet, das die obige Anordnung hat. Die Bezugszeichen wie in dem Ereignisbestimmungsabschnitt und dem Schutzsequenzabschnitt, die in Fig. 2 gezeigt sind, bezeichnen die gleichen Teile in Fig. 9.Fig. 9 shows an arrangement of a main part of the fourth embodiment which applies the present invention to a digital protective relay device having the above arrangement. The reference numerals as in the event determination section and the protection sequence section, shown in Fig. 2 denote the same parts in Fig. 9.

In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Rücksetzprozessor 74 in einer ersten Zentraleinheit 73 eines Ereignisbestimmungsabschnittes 71 enthalten. Der Rücksetzprozessor 74 liefert ein Rücksetzsignal zu einem Monitorzeitgeber 75 bei einem vorbestimmten Zeitintervall (gewöhnlich einmal für jede Abtastung). Da ein Zeitgeberwert, der länger als das vorbestimmte Zeitintervall ist, in dem Monitorzeitgeber 75 voreingestellt ist, wird der Zeitgeber 75 rückgesetzt, bevor ein Aufwärtszählen erfolgt, solange ein Rücksetzsignal RST bei dem vorbestimmten Zeitintervall ausgegeben ist. Der Monitorzeitgeber 75 setzt ein Überrollerfassungssignal ALM auf "0" wenn er nicht aufwärts zählt, und er setzt das Signal ALM auf "1", wenn er es tut.In this embodiment, a reset processor 74 is included in a first central processing unit 73 of an event determining section 71. The reset processor 74 supplies a reset signal to a monitor timer 75 at a predetermined time interval (usually once for each sampling). Since a timer value longer than the predetermined time interval is preset in the monitor timer 75, the timer 75 is reset before counting up as long as a reset signal RST is output at the predetermined time interval. The monitor timer 75 sets a rollover detection signal ALM to "0" when it is not counting up, and sets the signal ALM to "1" when it is.

Das Überrollerfassungssignal ALM ist daher "0", wenn die erste Zentraleinheit 73 nicht ausfällt, und "1", wenn die Einheit ausfällt.The rollover detection signal ALM is therefore "0" if the first central unit 73 does not fail and "1" if the unit fails.

Eine zweite Zentraleinheit 76 des Schutzsequenzabschnittes 72 hat eine invertierende Einheit 77 zum Invertieren des logischen Pegels des Überrollerfassungssignales ALM von dem Monitorzeitgeber 75. Ein Ausgangssignal von der invertierenden Einheit 77 wird zu UND- Schaltungen 78 bis 81 gespeist, um Signale SRY0 bis SRY3 und das invertierte Signal des Signales ALM einer UND- Verknüpfung zu unterwerfen.A second central processing unit 76 of the protection sequence section 72 has an inverting unit 77 for inverting the logic level of the rollover detection signal ALM from the monitor timer 75. An output signal from the inverting unit 77 is fed to AND circuits 78 to 81 to AND signals SRY0 to SRY3 and the inverted signal of the signal ALM.

Es sei angenommen, daß in dem digitalen Schutzrelaisgerät mit dem obigen Aufbau die erste Zentraleinheit 73 ausfällt und ein erstes Auslösesignal liefert, obwohl kein Ereignis in einem Leistungssystem aufgetreten ist, um so eine erste Kontaktschaltung 14 zu schließen und Signale det0 bis det3 auf "1" zu setzen.It is assumed that in the digital protection relay device with the above structure, the first central unit 73 fails and provides a first trip signal even though no event has occurred in a power system, so as to close a first contact circuit 14 and set signals det0 to det3 to "1".

Da in diesem Fall das Signal ALM nach "1" geht, geht ein Ausgangssignal von der invertierenden Einheit 77 nach "0". Daher gehen Ausgangssignale von der UND- Schaltung 78 bis 81 nach "0", und Ausgangssignale von den UND-Schaltungen 26 bis 27 und einer ODER-Schaltung 28 gehen nach "0". Da ein Kontaktansteuerglied 17 nicht arbeitet und die zweite Kontaktschaltung 15 offen bleibt, wird als Ergebnis kein falscher Auslösebefehl zu einer Leistungsschalterbetriebseinheit 18 aufgrund des Ausfalls in der ersten Zentraleinheit 73 gespeist.In this case, since the signal ALM goes to "1", an output signal from the inverting unit 77 goes to "0". Therefore, output signals from the AND circuit 78 to 81 go to "0", and output signals from the AND circuits 26 to 27 and an OR circuit 28 go to "0". As a result, since a contact driver 17 does not operate and the second contact circuit 15 remains open, no false trip command is fed to a circuit breaker operating unit 18 due to the failure in the first central unit 73.

Gemäß der in Fig. 9 gezeigten und oben beschriebenen Anordnung kann das Senden eines falschen Auslösebefehles zuverlässig verhindert werden.According to the arrangement shown in Fig. 9 and described above, the sending of a false trigger command can be reliably prevented.

Ein digitales Schutzrelaisgerät gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 10 beschrieben. Fig. 10 zeigt Anordnungen eines Ereignisbestimmungsabschnittes 91 und eines Schutzsequenzabschnittes 92 als Hauptteile dieses Ausführungsbeispiels. Die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 2 und 9 bezeichnen Teile, die in der Fig. 10 die gleichen Funktionen haben.A digital protective relay device according to the fifth embodiment of the present invention will be described below with reference to Fig. 10. Fig. 10 shows arrangements of an event determination section 91 and a protective sequence section 92 as main parts of this embodiment. The same reference numerals as in Figs. 2 and 9 denote parts having the same functions in Fig. 10.

Der Ereignisbestimmungsabschnitt 91 hat eine erste Zentraleinheit 93, und der Schutzsequenzabschnitt 92 hat eine zweite Zentraleinheit 94.The event determination section 91 has a first central unit 93, and the protection sequence section 92 has a second central unit 94.

Die zweite Zentraleinheit 94 hat einen ersten Prozessor 95 zum Ausgeben eines Anforderungssignales zum Anfordern von Daten, die zu der ersten Zentraleinheit 93 zu lesen sind. Der erste Prozessor 95 kann dank des durch die zweite Zentraleinheit 94 durchgeführten Betriebes arbeiten. Die erste Zentraleinheit 93 hat einen zweiten Prozessor 96 zum Auslesen des Anforderungssignales von dem ersten Prozessor 95, um ein Bestätigungssignal auszugeben. Der zweite Prozessor 96 kann dank des durch die erste Zentraleinheit 93 durchgeführten Betriebes arbeiten.The second central processing unit 94 has a first processor 95 for outputting a request signal for requesting data to be read to the first central processing unit 93. The first processor 95 can operate thanks to the operation performed by the second central processing unit 94. The first central processing unit 93 has a second processor 96 for reading out the request signal from the first processor 95 to output an acknowledgement signal. The second processor 96 can operate thanks to the operation performed by the first central processing unit 93.

Der erste Prozessor 95 liefert das Anforderungssignal und empfängt das Bestatigungssignal. Der Prozessor 95 setzt das Anforderungssignal auf "1", wenn das Bestätigungssignal "0" ist, und er setzt das Anforderungssignal auf "0", wenn das Bestätigungssignal "1" ist.The first processor 95 supplies the request signal and receives the acknowledge signal. The processor 95 sets the request signal to "1" when the acknowledge signal is "0" and sets the request signal to "0" when the acknowledge signal is "1".

Der erste Prozessor 95 empfängt auch Signale SRY0 bis SRY3 entsprechend Signalen det0 bis det3, die von dem Dual-Port-Speicher 22 der ersten Zentraleinheit 93 ausgegeben sind.The first processor 95 also receives signals SRY0 to SRY3 corresponding to signals det0 to det3 output from the dual port memory 22 of the first central processing unit 93.

Wenn in diesem Fall der Zustand des Bestätigungssignales mit demjenigen des Anforderungssignales zusammenfällt, wenn eine Betriebszeit abläuft, nachdem der erste Prozessor 95 das Anforderungssignal ausgibt, empfängt der Prozessor 93 die Signale det0 bis det3 von dem Dual-Port-Speicher 22 als die Signale SRY0 bis SRY3 Wenn eines der Ausgangssignale SRY0 bis SRY3 "1" ist, prüft der erste Prozessor 95 die Zustände der Bestätigungs- und Anforderungssignale wieder, wenn eine Betriebszeit nach dem Empfang der Signale SRY0 bis SRY3 abläuft. Wenn die beiden Signale miteinander übereinstimmen, setzt der Prozessor 95 eines der Ausgangssignale SRY01 bis SRY31 auf "1". Wenn die beiden Signale nicht miteinander übereinstimmen, setzt der Prozessor 95 alle Ausgangssignale SRY01 bis SRY31 auf "0".In this case, when the state of the acknowledge signal coincides with that of the request signal when an operation time elapses after the first processor 95 outputs the request signal, the processor 93 receives the signals det0 to det3 from the dual port memory 22 as the signals SRY0 to SRY3. When one of the output signals SRY0 to SRY3 is "1", the first processor 95 checks the states of the acknowledge and request signals again when an operation time elapses after the reception of the signals SRY0 to SRY3. If the two signals agree with each other, the processor 95 sets one of the output signals SRY01 to SRY31 to "1". If the two signals do not agree with each other, the processor 95 sets all of the output signals SRY01 to SRY31 to "0".

Der zweite Prozessor 96 empfängt das Anforderungssignal und liefert das Bestätigungssignal. Der Prozessor 96 setzt das Bestätigungssignal auf "0" wenn das Anforderungssignal "0" ist, und er setzt das Bestätigungssignal auf "1", wenn das Anforderungssignal "1" ist.The second processor 96 receives the request signal and provides the acknowledge signal. The processor 96 sets the acknowledge signal to "0" when the request signal is "0" and sets the acknowledge signal to "1" when the request signal is "1".

Funktionen der ersten und zweiten Prozessoren 95 und 96 werden in Einzelheiten im folgenden anhand eines in Fig. 11 gezeigten Zeitdiagrammes beschrieben. In Fig. 11 bezeichnen t&sub2;&sub1; bis t&sub2;&sub3; Betriebsstartzeiten der zweiten Zentraleinheit 94 und entsprechen gewöhnlich einem Abtastintervall von Eingangsdaten, und t&sub1;&sub1; bis t&sub1;&sub3; bezeichnen Betriebsstartzeiten der ersten Zentraleinheit 93. Da das Bestatigungssignal ACK auf "1" zu der Zeit t&sub2;&sub1; ist, setzt der erste Prozessor 95 das Anforderungssignal REQ auf "0". Da daher das Anforderungssignal und das Bestätigungssignal beide nach "0" zu der Zeit t&sub2;&sub2; gehen, empfängt der erste Prozessor 95 die Signale det0 bis det3 von dem Speicher 22 als die Signale SRY0 bis SRY3.Functions of the first and second processors 95 and 96 will be described in detail below with reference to a timing chart shown in Fig. 11. In Fig. 11, t21 to t23 denote operation start times of the second central processing unit 94 and usually correspond to a sampling interval of input data, and t11 to t13 denote operation start times of the first central processing unit 93. Since the acknowledge signal ACK is at "1" at time t21, the first processor 95 sets the request signal REQ to "0". Therefore, since the request signal and the acknowledge signal both go to "0" at time t22, the first processor 95 receives the signals det0 to det3 from the memory 22 as the signals SRY0 to SRY3.

Da zusätzlich das Bestätigungssignal ACK "0" ist, setzt der erste Prozessor 95 das Anforderungssignal REQ auf "1". Da das Anforderungssignal REQ "1" zu der Zeit t&sub1;&sub2; ist, setzt in ähnlicher Weise der zweite Prozessor 96 das Bestätigungssignal ACK auf "1".In addition, since the acknowledge signal ACK is "0", the first processor 95 sets the request signal REQ to "1". Since the request signal REQ is "1" at time t₁₂, the second processor 96 similarly sets the acknowledge signal ACK to "1".

Es sei angenommen, daß das Signal det0 nach "1" zu einer Zeit tf1 geht. In diesem Fall geht das aus dem Speicher 22 durch den ersten Prozessor 95 zu der Zeit t&sub2;&sub2; ausgelesene Signal SRY0 nach "1". Da die Bestätigungs- und Anforderungssignale ACK und REQ zu der Zeit t&sub2;&sub3; wieder bei "1" übereinstimmen, setzt der erste Prozessor 95 das Ausgangssignal SRY01 auf "1".Assume that the signal det0 goes to "1" at a time tf1. In this case, the signal SRY0 read from the memory 22 by the first processor 95 at the time t22 goes to "1". Since the acknowledge and request signals ACK and REQ again agree at "1" at the time t23, the first processor 95 sets the output signal SRY01 to "1".

Es sei angenommen, daß die erste Zentraleinheit 93 ausfällt und das erste Auslösesignal auf "1" setzt, obwohl kein Ereignis in dem Leistungssystem aufgetreten ist, um so eine erste Kontaktschaltung 14 zu schließen und die Signale det0 bis det3 auf "1" zu setzen. Fig. 12 zeigt ein Zeitdiagramm in diesem Fall.Assume that the first central unit 93 fails and sets the first trip signal to "1" even though no event has occurred in the power system, so as to close a first contact circuit 14 and set the signals det0 to det3 to "1". Fig. 12 shows a timing diagram in this case.

Operationen der ersten und zweiten Prozessoren 95 und 96 zu den Zeiten t&sub2;&sub1; und t&sub1;&sub1; sind die gleichen wie diejenigen in Fig. 11.Operations of the first and second processors 95 and 96 at times t21 and t11 are the same as those in Fig. 11.

Es sei angenommen, daß die erste Zentraleinheit 93 zu einer Zeit tf2 ausfällt. Da zu der Zeit t&sub2;&sub2; die Anforderungs- und Bestatigungssignale miteinander bei "0" zusammenfallen, empfängt der erste Prozessor 95 die Signale det0 bis det3 von dem Speicher 22 als die Signale SRY0 bis SRY3 Da die Signale det0 bis det3 "1" aufgrund des Ausfallens in der ersten Zentraleinheit 93 sind, sind die Signale SRY0 bis SRY3 natürlich "1". Jedoch wird ein Verarbeiten des zweiten Prozessors 96 zu der Zeit t&sub1;&sub3; aufgrund des Ausfalles in der ersten Zentraleinheit 93 nicht durchgeführt. Daher bleibt zu der Zeit t&sub2;&sub3; das Bestätigungssignal bei "0", wohingegen das Anforderungssignal nach "1" geht, d.h. die beiden Signale stimmen nicht miteinander überein.Assume that the first central processing unit 93 fails at a time tf2. Since at the time t22 the request and acknowledge signals coincide with each other at "0", the first processor 95 receives the signals det0 to det3 from the memory 22 as the signals SRY0 to SRY3. Since the signals det0 to det3 are "1" due to the failure in the first central processing unit 93, the signals SRY0 to SRY3 are naturally "1". However, processing of the second processor 96 is not performed at the time t13 due to the failure in the first central processing unit 93. Therefore, at the time t23 the acknowledge signal remains at "0" whereas the request signal goes to "1", i.e., the two signals do not coincide with each other.

Als ein Ergebnis setzt der erste Prozessor 95 alle Aus gangssignale SRY01 bis SRY31 auf "0". Da daher Ausgangssignale von den UND-Schaltungen 26 und 27 und einer ODER-Schaltung 28 nach "0" gehen, ist eine zweite Kontaktschaltung 15 nicht geschlossen.As a result, the first processor 95 sets all output signals SRY01 to SRY31 to "0". Therefore, since output signals from the AND circuits 26 and 27 and an OR circuit 28 go to "0", a second contact circuit 15 is not closed.

Obwohl gemäß diesem Ausführungsbeispiel, wie dieses oben beschrieben ist, eine Verzögerung von einer Abtastzeit zwischen dem Anstieg der Signale SRY0 bis SRY3 und demjenigen der Ausgangssignale SRY01 bis SRY31 erzeugt wird, kann ein Senden eines falschen Auslösesignales zu einer Leistungsschalterbetriebseinheit 18 infolge eines Ausfalles in der ersten Zentraleinheit 93 zuverlässig verhindert werden.According to this embodiment, as described above, although a delay of one sampling time is generated between the rise of the signals SRY0 to SRY3 and that of the output signals SRY01 to SRY31, sending of a false trip signal to a circuit breaker operating unit 18 due to a failure in the first central processing unit 93 can be reliably prevented.

In jedem der obigen ersten bis fünften Ausführungsbeispiele werden, um das erste Auslösesignal von dem Ereignisbestimmungsabschnitt auszugeben, Bestimmungssignale der ersten und zweiten Ereignisbestimmungseinheiten 23a und 23b durch die ODER-Schaltung 24 ODER- verknüpft und ausgegeben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele begrenzt, vielmehr können Bestimmungssignale von allen Ereignisbestimmungseinheiten oder lediglich eine erforderliche Anzahl von Bestimmungssignalen ODER-verknüpft werden.In each of the above first to fifth embodiments, in order to output the first trigger signal from the event determination section, determination signals of the first and second event determination units 23a and 23b are ORed and outputted by the OR circuit 24. However, the present invention is not limited to the above embodiments, but determination signals from all the event determination units or only a required number of determination signals may be ORed.

Wenn zusätzlich eine oder alle der obigen Ausführungsbeispiele gleichzeitig ausgeführt werden, kann ein Senden eines falschen Auslöseausgangssignales zu einem Leistungsschalter zuverlässiger verhindert werden.In addition, if one or all of the above embodiments are carried out simultaneously, sending a false trip output signal to a circuit breaker can be more reliably prevented.

Claims

1. Digital protection relay device for protecting a power system, comprising:

a first device (11, 31, 61, 71, 91) receiving a voltage and a current of the power system and using the voltage and the current to output a first trigger signal after the occurrence of an event in the power system,

a second device (12, 32, 62, 72, 92) which outputs a second trigger signal after the occurrence of an event in the power system, and

a trip generator device (13) for generating, when both first and second trip signals are output, a third trip signal for opening a circuit breaker intended to protect the power system,

characterized in that:

the first device (11, 31, 61, 71, 91) comprises a plurality of event determination units (23a, 23b, 23c, 23d), each of the event determination units using the voltage and/or current of the power system according to a predetermined criterion to output a determination signal indicating the presence or absence of an event in the power system, the first device (11, 31, 61, 71, 91) further means (24) for outputting the first trigger signal when a predetermined signal of the plurality of determination signals output from the event determination units (23a, 23b, 23c, 23d) indicates the occurrence of an event, and storage means for storing the determination signals output from the event determination units (23a, 23b, 23c, 23d), and

the second device (12, 32, 62, 72, 92) receives the determination signals stored in the storage device (22, 34, 64) and has a first "AND" processing device (26, 27) which outputs the second trigger signal when at least two of the determination signals stored in the storage device (22, 34, 64) simultaneously indicate the occurrence of an event.

2. Device according to claim 1, characterized in that the trigger generator device (13) has first and second contact circuits (14, 15) which are inserted in series with one another between a power line and a ground line, a first contact control device (16) for closing the first contact circuit (14) after receiving the first trigger signal and a second contact control device (17) for closing the second contact circuit (15) after receiving the second trigger signal, and

a current flowing between the power line and the ground line when the first and second contact circuits (14, 15) are both closed serves as the third trip signal.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the event determination units (23a, 23b, 23c, 23d) comprise at least two units of an undervoltage relay element (23a) for outputting a determination signal indicating the occurrence of an event when a line voltage in the power system is not greater than a reference value, an overcurrent relay element (23b) for outputting a determination signal indicating the occurrence of an event when a zero-phase current value of the power system is not less than a reference value, a short-circuit removal relay element (23c) for calculating an impedance of the power system from the line voltage and the current of the power system and for outputting a determination signal indicating the occurrence of an event when the impedance is not greater than a predetermined value, and a ground distance relay element (23d) for Calculating the impedance of the power system from the voltage and current values of each phase of the power system and a zero-phase current thereof and outputting a determination signal indicating the occurrence of an event when the impedance is not greater than a predetermined value.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first device (31) comprises a first inverter device (35 - 38) for inverting the determination signals and for storing the obtained inverted determination signals in the memory device (34), and

the second means (32) comprises a second inverter means (41 - 46) for inverting the inverted determination signals stored in the storage means (34), and a second "AND" processing means (47 - 50) for ANDing the signals obtained by the second inverter means (41 - 46) with the determination signals stored in the storage means (34), respectively, and for supplying the signals output by the second "AND" processing means (47 - 50) to the first "AND" processing means (26, 27).

5. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first device (61) further comprises an encoding device (65) for encoding the determination signals and for storing the obtained encoded signals in the storage device (64), and the second device (62) further comprises a decoding device (67) for decoding the encoded signals stored in the storage device (64) and a third "AND" processing device (47 - 50) for ANDing the signals obtained by the decoding device (67) with the determination signals stored in the storage device (64) and for supplying the signals output by the third "AND" processing device (47 - 50) to the first "AND" processing device (26, 27).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized by further:

a reset means (74) for periodically outputting a reset signal as long as at least the first means (71) is operating normally, and a monitor timer means (75) for outputting a detection signal when the monitor timer means is not reset by the reset signal within a predetermined time interval.

7. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first device (71) further comprises a reset device (74) for periodically outputting a reset signal as long as the first device (71) is operating normally, and a monitor timer device (75) for outputting a detection signal if the monitor timer device is not reset by the reset signal within a predetermined time interval, and

the second means (72) further comprises a third inverter means (77) for inverting the detection signal from the monitor timer means (75) and a fourth "AND" processing means (78 - 81) for ANDing each of the determination signals stored in the storage means (22) with the output signal from the third inverter means (77) and for supplying the signals output by the fourth "AND" processing means (78 - 81) to the first "AND" processing means (26, 27).

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized by further:

means (96) for outputting, as long as the first means (91) is operating normally, an acknowledgement signal in a first state after receiving a request signal in a first state and an acknowledgement signal in a second state after receiving a request signal in a second state, and

an operation determining means (95) for outputting the request signal and receiving the confirmation signal, for feeding the determination signals stored in the storage means (22) to the first "AND" processing means (26, 27) when the states of the request and confirmation signals coincide with each other, and for stopping feeding the determination signals to the first "AND" processing means (26, 27) when the states of the request and confirmation signals do not coincide with each other.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that one of at least two of the designation signals used by the first "AND" processing means (26, 27) to output the second trigger signal is the designation signal used to output the first trigger signal.